Efeitos transientes na perda de carga no escoamento oleo pesado-agua em regime anular em duto metalico

Neste trabalho foram estudados os efeitos, na perda de carga de um escoamento bifásico óleo pesado-água em um tubo de aço carbono horizontal, causados pela adesão de óleo sobre a superfície interna do tubo. O padrão de escoamento investigado foi o padrão anular, característico da técnica core flow, a fim de melhorar a aplicação dessa técnica no transporte de óleos viscosos. A operação em modo core flow de uma linha de transporte consiste em injetar água de forma tal a lubrificar o óleo pesado e impedir que este entre em contato com a parede da tubulação. Um aspecto essencial para a viabilidade de aplicação dessa técnica em campo é o de se inibir a formação de depósitos de óleo junto à parede do duto, visto que o óleo freqüentemente toca a parede, independentemente da inclinação do tubo. Para isto, foi inicialmente monitorada a perda de pressão em um tubo sem tratamento superficial, no decorrer de 35 horas de escoamento sem interrupção, onde observou-se que a queda de pressão no tubo manteve-se inalterada. A densidade e a viscosidade do óleo e da água foram medidas antes, durante e depois do experimento. O tubo de aço utilizado foi seccionado longitudinalmente para permitir inspeção de sua superfície interna após o teste. Em seguida foram realizados testes transientes do tipo stop-and-go, no intuito de se determinar o tempo necessário para repartida (limpeza) da linha com água, após uma parada de operação no modo core flow. Foi desenvolvido um modelo físico simples que permitiu determinar e avaliar o tempo de repartida, o qual foi ajustado com os resultados experimentaisIn this work we investigate the effects on the pressure drop in heavy crude oil-water flow inside a horizontal carbon steel pipe, caused by oil adhesion onto the pipe wall. The flow pattern studied was core-annular flow, because of its great interest in heavy oil pipelining. The operation of a pipeline in Core Flow mo de consists of injecting water to lubricate the heavy oil so as to keep it from the contact with the pipe wall. An essential aspect for the feasibility of this technique in the field is inhibiting the fonnation of deposits of oil on the wall, since the oil frequently touches it, for any pipe inc1ination. At first, the pressure drop in the pipe was monitored continuously during 35 hours of flow without interruption, and was observed to be unchanged. The density and viscosity of oil and water were also measured during the experimento The carbon-steel pipe used was longitudinally cut to allow for inspection of its inner surface afier the experimento Next, transient stop-and-go tests were run, in order to detennine the time required to restart the line with water, afier a shutdown of an initially stable Core Flow. A simple physical model to evaluate theoretically the restart time was developed, which has proved useful for interpretation of our result